Sommaire
PARTIE II :
Implantation d’une IRM
11 Introduction
Cette
deuxième partie présente les contraintes et les
caractéristiques techniques, liées à
l’implantation de matériel lourd, comme l’IRM
(toujours dans le
cadre de l’hôpital neuf de Saint DIZIER) Ces données sont
essentiellement liées au BTP (Bâtiment Travaux Public) et
même si elles ne concernent pas directement l’ingénieur
biomédical, celui-ci peut en fonction des circonstances, devenir
une interface utile.
D’autre part, il
est assez difficile de trouver des renseignements sur ce sujet, qui, il
est vrai, reste particulier et souvent réservé aux
constructeurs ou aux spécialistes du genre. Il semblait, par
conséquent, intéressant d’aborder les
spécificités de mise en place technique de l’IRM.
Le jour
où l’ingénieur biomédical est amené
à participer à un tel projet, quelques informations et
recommandations dans le domaine, peuvent permettre de gagner du temps
et de l’argent. Car il ne faut pas oublier que tous les travaux
d’aménagement et de mise en conformité des lieux, sont
à la charge et sous la responsabilité du client.
Exemple d’une IRM
GYROSCAN PHILIPS ACHIEVA 3 Tesla Quasar Dual Gradients 271
Source :
Documentation PHILIPS
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12 L’IRM
12.1 Salle d’IRM
1.5 Tesla
Les informations
suivantes proviennent, d’une IRM SIGMA MRI EXCITE 1.5 Tesla de chez
General Electric et donnent un ordre d’idée des
spécifications de ce type de matériel. Mise à par
le poids plus faible du statif de Philips, on retrouve globalement les
même valeurs et contraintes chez tous les constructeurs.
12.1.1
Implantation
D’une
manière générale, il est possible d’implanter une
IRM quasiment n’importe où (à partir du moment où
le volume de la cage de Faraday est respecté). Pour
information, une cage de Faraday [Fig.22]
vaut environ 65K€ « clef en main » . Un
spécialiste (un cagiste) se charge du montage.
En portant son
choix sur un local il faut s’assurer :
- de
prévoir le chemin par lequel l’aimant doit passer, en terme
d’encombrement et veiller à ce que la dalle supporte la charge
tout au long du parcours.
N.B. : Il est possible de déplacer
l’aimant sur des plaques de répartition de charge.
- du
renforcement de la dalle supérieure capable de supporter une
charge 50 Kg/m2, afin d’accepter une cage de 3 mm d’épaisseur.
- d’une chape
de béton qui supporte une charge au sol 1,5 T/m² (pour une
IRM 1,5 T ≈ 6 Tonnes)
- d’une chape
de béton d’épaisseur suffisante (2 cm minimum), afin que le ferraillage soit le
plus éloigné possible de l’aimant. Ceci permet d’avoir
une certaine homogénéité du champ
magnétique dans la salle. Si ce champ est déformé,
la qualité de l’image risque d’être altérée.
- de faire
attention à la surface du local technique (dimensions
adaptées aux matériels)
- de la
présence d’une gaine d’échappement de l’hélium, un
périmètre de 3 m doit être assuré pour sa
mise à l’air libre.
- d’être
particulièrement vigilant au cheminement dans le bâtiment,
des gaines de ventilation et d’échappement de l’hélium
(faisabilité)
12.1.2
Isolation de la salle
Il faut bien
sûr tenir compte de l’environnement, mais le montage d’une cage
de Faraday adaptée pour limiter les perturbations RF (ondes
Radiofréquences) et l’ajout de panneau de mumétal pour
contenir les lignes de champs, permettent un fonctionnement optimal.
L’isolation phonique doit être également assurée.
12.1.2.1
Le champ
magnétique
Les
caractéristiques du champ magnétique [Fig.20] et [Fig.21]
mesuré sur un site, peuvent être légèrement
différentes de celles indiquées sur un plan. Elles sont
susceptibles d’être affectées par certains effets de
concentration dus à la présence d’objets
ferromagnétiques ou par d’autres champs ambiants, y compris par
le champ magnétique terrestre.
Il est
impératif de veiller à ce que la ligne des 5 Gauss (dans
tous les axes) ne soit pas présente dans les zones accessibles
au « public » *
Cette zone
également appelée 0.5 mT (mili Tesla), est la zone dans
laquelle les porteurs de pace maker, ou de pompe à insuline, ne
doivent pas entrer.
Suivant
l’épaisseur et la nature des murs, on peut augmenter
l’atténuation, pour contenir les lignes de champs
(essentiellement celle des 5 Gauss)
Il faut veiller
à tout l’environnement de l’IRM susceptible de perturber, ou
d’être perturbé, par les masses métalliques en
mouvement [Fig.21] (Cf. Tableau)
Lors de la mise
en service de l’IRM, une correction de la géométrie de
l’image est effectuée en fonction de la salle. Cette
déformation dépend des masses métalliques
statiques, situées à proximité du statif.
* Des recommandations sont émises
par l’ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation
Protection)
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Certains
équipements utilisés dans l’environnement du champ de
fuite magnétique peuvent perturber le champ source
ou être
perturbés par celui-ci.
Tableau des
Sensibilités de l’aimant aux masses magnétiques en
mouvement IRM 1,5 SIGMA EXCITE Source GE
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5
Gauss = 0.5 mT
1
T = 10000 Gauss
Pour donner un
ordre d’idée, le champ magnétique terrestre (sous nos
latitudes et à la surface) : ± 50 mT soit 0.5 G
12.1.2.2 Radio
fréquence
La cage de Faraday doit
procurer une
atténuation minimum de :
- 100 dB dans la bande passante des 10 MHz
à 100 MHz, pour les ondes électriques et planes.
- 90 dB dans la bande des 10 MHz à 30
MHz, pour les ondes magnétiques.
12.1.2.3 Phonique
IRM 1,5 SIGMA EXCITE Source GE
Le niveau sonore
au centre de l’IRM en cours d’examen (pour un patient) est d’environ
120dB
L’atténuation
du niveau sonore par les parois aux salles adjacentes, doit être
au minimum de 40 dB (A) (Ce qui correspond environ à
l’atténuation d’une cage de Faraday)
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12.1.3 Alimentation
électrique
N.B. : Le réseau doit être
totalement indépendant des autres réseaux susceptibles
d’être générateurs de parasites (ascenseurs,
climatisation, salles de radiologie avec changeur de films rapides …)
Qualité
du réseau :
Taux
d’harmonique global < à 5 %
Déséquilibre
entre phases < à 2 %
Les parasites
ne devront pas être supérieurs à 600 V et
inférieurs à 200 V pour une tension nominal de 400 V
(durée < à
20ms)
Variation maximale de la
tension à 90 KVA : < 4% de la tension nominale
Résistance
de ligne équivalente : R < 0,06 Ohm par fil de phase sous 400 V
Valeur de la
résistance de terre au puits de terre des masses 80 Ohms MAX
L’isolation
électrique entre la cage de Faraday et la terre doit être
de 1000 Ohms au minimum.
Fluides
médicaux et alimentation électrique passent uniquement
par le porte filtre
Pas
de détecteur de fumées dans la salle !! (Engendre
une dégradation de l’image)
N.B. : Un enregistrement des perturbations du
secteur sur une période continue de quinze jours (avant la
livraison du matériel) permet de connaître l’importance et
la fréquence de ces perturbations. L’analyse de ces
résultats permettra de déterminer si les
équipements régulateurs doivent être
installés.
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12.1.3.1 Caractéristiques d’un
réseau
secouru
12.1.4
Refroidissement par eau
Alimentation en
eau pour système de refroidissement dédié
Qualité
de l’eau :
Valeurs de GE Medical
Systems Sigma MRI EXCITE 1,5 T
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12.1.5
Traitement de l’air
Valeurs de GE Medical
Systems Sigma MRI EXCITE 1,5 T
12.1.5.1
Renouvellement d’air de la salle d’examens
L’évaporation
de l’hélium nécessite une ventilation avec un apport de
5% d’air neuf et en cas de Quench, un renouvellement d’air de 12
Vol/h assurant un pourcentage d’oxygène ambiant
supérieur à 18 %.
Cette
ventilation doit être indépendante du circuit normal et
pourra être déclenchée par le contrôleur
d’oxygène installé dans la salle d’examens. Le
détecteur d’oxygène doit être placé au
plafond au dessus de l’aimant.
- Un
système d’extraction de l’air de la salle doit être
prévu en cas de Quench.
- Un capteur de
mesure du taux d’oxygène doit être présent dans la
salle.
- Pour les types
d’IRM GE, un taux de renouvellement horaire de 4 vol/h est
effectué.
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12.1.5.2
Système
de climatisation
La dissipation
thermique d’une IRM est d’environ 4 KW/h
La dissipation
thermique du matériel situé dans le local technique est
d’environ 12 KW/h
N.B. : Ces valeurs peuvent varier en fonction
des constructeurs, voire même des modèles.
12.2 Disposition
de la salle
A l’instar de la
disposition des salles de radiologie conventionnelle (Cf. Chapitre 10),
l’IRM a lui aussi ses petits problèmes. Dans un cas comme dans
l’autre, le manque de place en est la cause, ce qui, là encore, est particulièrement regrettable. Il
fallait donc, disposer tant bien que mal, le scanner et l’IRM dans la
surface donnée [Fig.1]
Conséquence : Nous pouvons remarquer que la
salle d’IRM possède deux portes, ce qui n’est pas courant. Cette
deuxième porte augmente la probabilité de voir se
dégrader l’image. Dans le temps
l’étanchéité des portes de la cage de Faraday se
dégradera et occasionnera des fuites RF.
N.B. : Le coût d’une porte
supplémentaire est d’environ 4K€.
Dans tous les
cas il faut rendre cohérent la disposition de la salle avec le
reste du service et notamment avec les mouvements des patients
alités et ambulatoires, les flux patients. (Faut-il
encore avoir suffisamment de place ?)
Après
avoir tenté de trouver une autre disposition, il fallut se
rendre à l’évidence, la deuxième porte offre le
meilleur compromis.
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12.2.1.1
Les flux
de circulation
Au moment de la
disposition de la salle, les problèmes inhérents à
la circulation des patients et du personnel doivent être pris en
compte. Ce travail est réalisé en collaboration avec les
futurs utilisateurs et les personnes responsables des bâtiments.
Il vaut veiller :
Pour le patient
- à la
qualité de son accueil et sa prise en charge (salle d’attente
agréable et confortable)
- au respect de
son intimité
- à ce
que dans certaines phases de l’examen, il ne soit isolé de
l’attention du personnel médical
Pour le personnel
- disposition
pratique des salles (de traitement, de préparation,
d’interprétation)
- vestiaires ou
casier, salle de détente (adapté aux nombres d’agents)
(Cf. Code du Travail Article R.232-2)
- salle
permettant l’interprétation des examens dans le respect du
secret médical
12.3 Perspectives
d’avenir
Pour le nouvel
hôpital de Saint Dizier, même si les travaux de
terrassement n’ont commencé que mi-juin 2006, déjà
les prévisions d’équipements et la plupart des
réservations (électrique, climatisation, charge au sol,
etc.) pour le matériel sont faites.
Le choix du
futur matériel n’étant pas encore défini, les
différentes réservations citées plus haut, sont
effectuées en prévision de l’installation d’un
matériel plus « exigent »
Pour l’IRM, le
standard est le 1,5 Tesla. Mais dans deux ans ?
C’est pour cela
que la dalle de la future salle d’IRM, sera renforcée par un
pieux supplémentaire, qui permettra le
cas échéant
de supporter un 3 Tesla (Poids : ≈ 10 Tonnes)
N.B. : En fonction de l’environnement, la cage
de Faraday peut être modifiée afin d’accueillir un 3 Tesla.
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12.4 Conclusion
L’installation
d’une IRM est pour un établissement, un projet
d’équipement d’envergure et y participer activement
jusqu'à la mise en service, doit faire partie des missions de
l’ingénieur biomédical.
13 Conclusion
générale
La
première partie m’a permis de découvrir et d’approfondir
mes connaissances dans les nouvelles technologies de la radiologie. Le
mécanisme du choix en prenant en compte de l’ensemble des
éléments (finances, technologie, desiderata, etc.) a
été également une démarche instructive.
Quant à
l’IRM, la partie liée à son implantation était
pour moi une grande inconnue. J’ai donc particulièrement
apprécié de la traiter et d’en apprendre les
spécificités.
Mis à
part la découverte des différents matériels et
technologies, ce stage m’a donné l’occasion d’avoir un regard
plus intimiste sur le métier pour lequel j’ai été
formé.
Après
avoir exercé plus de 10 ans comme technicien biomédical,
se glisser dans la peau d’un ingénieur biomédical
à l’hôpital de Saint Dizier, fut enrichissant. Grâce
à mon maître de stage, j’ai pu appréhender, mais
aussi vivre, certaines tâches particulières de ce
métier.
J’ai eu
également la chance de bénéficier du ressenti de
M. AMANN dans sa toute récente prise de fonction. Echange de
point de vue, d’idées et d’expérience, dont je lui suis
très reconnaissant.
En passant
« de l’autre côté » j’ai pu ainsi me
projeter dans un futur, plus ou moins proche ; ce qui m’a permis
de renforcer mes convictions à suivre cette nouvelle voie.
Sommaire
Annexes
Sommaire
Plan du service de radiologie
de l’hôpital de Saint Dizier (2006) [Fig.3]
Sommaire
Schéma de principe d’un
amplificateur de brillance [Fig.4]
Source :
http://www.metz.supelec.fr
Synoptique d’une chaîne image de
radiologie [Fig.5]
Source :
http://www.metz.supelec.fr
Sommaire
Schéma de principe d’un tube
analyseur [Fig.6]
Source :Illustration
Microsoft
Source :HOLOGIC [Fig.7]
Les capteurs à
conversion directe, absorbent les photons X et génèrent
directement un signal électrique. Il n’est plus
nécessaire d’avoir d’écrans renforçateurs, ou
d’étape intermédiaire dans le processus de conversion
Sommaire
Source :HOLOGIC
[Fig.8]Les capteurs à conversion
indirecte, absorbent les photons X et génèrent des
photons lumineux, lesquels sont détectés par un ensemble
photodiode. A cause de la création de lumière, sa
dispersion (Light Scatter) pause des problèmes de qualité
d’image.
Source GE
Healthcare
Sommaire
Synoptique du fonctionnement d’un
détecteur [Fig.10]
Source GE Healthcare
Photo d’un détecteur [Fig.11]
Source GE Healthcare
Schéma de principe d’une Cellule
à Effet Peltier (CEP) [Fig.12]
Source : http://www.seem-semrac.fr
Baccara Paladio [Fig.13]
source DMS/APELEM
Baccara
Paladio source
DMS/APELEM
Salle
capteur plan DEFINIUM [Fig.14]
SourceGE
Healthcare
Sommaire
Salle capteur plan VERTIX FD [Fig.15]
Source :SIEMENS
BuckyDiagnost FS Compact [Fig.16]
DigitalDiagnost
VM Compact [Fig.17]
Philips medical
Philips medical
Sommaire
Table télécommandée
conventionnelle AXIOM ICONOS R200 [Fig.18]
Source :SIEMENS
Table télécommandée
conventionnelle OMNIDIAGNOST [Fig.19]
Source :Philips
Medical
Sommaire
Ligne
de champs de l’ IRM
SIGMA EXCITE Source GE [Fig.20]
Sensibilité de l’aimant aux masses
magnétiques en mouvement IRM SIGMA EXCITE Source
GE [Fig.21]
Sommaire
Source:
Documentation Philips Systèmes Médicaux
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Bibliographie
Ouvrages :
Sommaire
Liens
Internet
Achats et code des
marchés publics :
http://www.achats-publics.fr
http://www.sante.gouv
http://www.minefi.gouv.fr
http://www.sciencedirect.com
Glossaire
Accréditation
des hôpitaux :
Procédure visant à améliorer la qualité des
soins. Diriger par l’HAS (Haute Autorité en Santé) cette
accréditation dans deuxième version, est renommé
Certification des établissements de santé.
Cellule
à Effet Peltier (CEP)
: appelé aussi module thermoélectrique, est un assemblage
d’éléments semi-conducteurs, qui alimenté fait
apparaître une « face froide » absorbant
des calories et une « face chaude » qui dissipe
des calories.
DICOM : Digital Imaging and
Communication in Medecine. Imagerie
numérique et communication
en médecine.
Efficacité
Quantique de Détection (DQE) : Exprime le rendement des
rayons X. La DQE est le rapport du carré
« signal/bruit d’entrée » au rapport du
carré « signal/bruit de
sortie »
ICNIRP
: (International Commission on
Non-Ionizing Radiation Protection) Emet des recommandations pour
la protection des personnels en regard des
champs électromagnétiques.
IRM :
Sigle de Imagerie par
résonance Magnétique. Examens réalisé en
utilisant cette technique.
Lavement
baryté (angl.
Barium enema) : Introduction, par voie rectale, d’une solution de
sulfate de baryum, en vue d’une exploration radiologique du gros
intestin.
Maternité
de niveau 2B : Définition des
exigences des pratiques périnatales en fonction des niveaux. Les
modalités
d’organisation et les conditions techniques de fonctionnement des
établissements de santé (publics et privés)
pratiquant l’obstétrique, la
néonatalogie et la réanimation néonatale, sont
définies dans les Décrets
n°98-899 et n°98-900 du 9 octobre 1998.
MCO :
Médecine Chirurgie
Obstétrique
MUMETAL :
(µmétal) matériau
à perméabilité magnétique
élevée, employé pour protéger certains
composants ou sous-ensembles d’un champ magnétique perturbateur
ou pour la réalisation de chambres blindées par exemple
dans le secteur médical.
Nouvelle
gouvernance :
Réforme concernant, l’organisation et la planification des
établissements de santé en France.
PACS :
(Package Archiving and
Communication System) Système informatique structuré,
permettant le transfère et l’archivage d’images médicales
au format DICOM.
Pieux :
(en bâtiment) Système
de transfère d’effort d’une superstructure vers une couche
solide, économiquement acceptable. Cette fondation s’apparente
à une construction sur pilotis.
Plan
hôpital 2007 :
vise à rénover l’hôpital, par la :
- Relance de
l’investissement
- Tarification
à l’activité (T2A)
- Simplification
de la planification
- Faciliter le
rapprochement des structures publiques et privées
- Mission
d’expertise et d’audit hospitalier (MEAH)
Potter
mural :
Système vertical, permettant d’accueillir des cassettes de
radiographie, pour effectuer essentiellement des examens pulmonaires
Scopie :
Terme de radiologie. Visualisation
d’une image anatomique dynamique sur un moniteur vidéo, pendant
une émission de rayons X.
SDO :
(Surface Dans Œuvre) Surface total d’un
bâtiment, à l’exception des cages d’escaliers et des cages
d’ascenseurs.
Spin :
Physique nucléaire.
Mouvement de rotation des particules élémentaires sur
elles-mêmes.
T2A :
Tarification A l’Activité,
consiste à financer les établissements de santé en
fonction de leur activité réelle dans le champ MCO. Sa
mise en place est progressive.
Voûtain : Quartier ou portion de voûte
Sommaire
Texte
réglementaire
et normatif
-
Code du
Travail :
Article R.232-2
Relative aux conditions de travail (Partie réglementaire)
Article L.231
Relative aux condition de travail (Partie législative)
- Directive
96/29/Euratom du conseil du 13 mai 1996 fixant les normes de
base
relative à la protection sanitaire de la population et des
travailleurs contre les dangers résultant des rayonnements
ionisants
- ENV 50 166-1
: Protection des êtres humaines vis à vis des champs
électromagnétiques basse fréquence (0
à 10 kHz).
- Norme NFC
15-160 relative aux règles générales de
production
et d’utilisation de rayon X. Ex : renouvellement d’air pour une
salle
RX = 3 vol / h
minimum
